锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及预防措施
水冷壁高温腐蚀原因分析及调整策略
水冷壁高温腐蚀原因分析及调整策略摘要：某电厂2号炉大修时发现两侧墙水冷壁发生了较为严重的高温腐蚀，最高腐蚀厚度接近1mm；炉膛的前后墙水冷壁也有轻微的高温腐蚀现象。
通过在被腐蚀区域喷涂耐腐蚀金属涂层如镍铬钛、镍铬合金等是减缓高温腐蚀的一种措施，但不能从根本上解决，而且价格较高。
入炉煤煤质下降、含硫量偏高和水冷壁贴壁处产生还原性气氛是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因。
为了找到避免水冷壁发生高温腐蚀，且保证锅炉稳定、高效燃烧的运行参数，特进行了燃烧调整试验，并结合历史煤质分析得出本厂高温腐蚀的最终原因，从而进行运行方式的调整，避免或减少2炉的高温腐蚀现象。
关键词：高温腐蚀还原性氧量燃烧调整Cause Analysis and adjustment strategy of high temperaturecorrosion of water wallCong Peiyong,Datang International Xilinhot Power Generation Co. , Ltd. , Xilinhot, 026200ABSTRACT: during the overhaul of No. 2 boiler in a power plant, serious high temperature corrosion was found in the water wall of the two side walls, with the maximum corrosion thickness approaching 1mm. Spraying anti-corrosion metal coating such as ni-cr-ti and ni-cr alloy in the corroded area is a measure to slow down the high temperature corrosion, but it can not be solved fundamentally and the price is high. The main reasons for the high temperature corrosion of the water wall are the decrease of coal quality, the high sulfur content and the reductive atmosphere at the wall. In order to find out the operation parameters that can avoid high temperature corrosion of water wall andensure stable and efficient combustion of boiler, the combustion adjustment test is carried out, and the ultimate cause of high temperature corrosion is obtained by analyzing the history of coal quality, thus the operation mode can be adjusted to avoid or reducethe high temperature corrosion of 2 furnaces.Keywords: High temperature corrosion, reducibility, oxygen content, combustion adjustment1、前言：工程概况：某电厂2号锅炉为超临界、变压运行直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及对策分析
锅炉水冷壁高温腐蚀原因及对策分析摘要：本文首先对水冷壁高温腐蚀研究情况进行简单介绍，重点研究分析锅炉水冷壁高温腐蚀的原因，在此基础上深入研究解决水冷壁高温腐蚀问题的对策，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于锅炉水冷壁高温腐蚀问题的基本情况，同时也为后期更好的解决高温腐蚀问题提供参考。
关键词：锅炉；水冷壁；高温腐蚀1引言近年来随着我国经济社会的不断发展，各行业发展水平不断提高，电力行业规模也不断扩大，人们对于电厂运行的要求也愈加严格。
随着电厂运行负荷的不断增加，各种问题也频繁发生，其中锅炉水冷壁高温腐蚀就是影响电厂运行的重要问题，容易引发管爆和泄露事故。
因此在现阶段加强对于电厂锅炉水冷壁高温腐蚀的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握关于水冷壁高温腐蚀的基本情况，了解导致水冷壁高温腐蚀的各种原因，针对这些原因研究制定合理的措施进行处理预防，降低发生锅炉水冷壁高温腐蚀问题的概率，更好的保障电厂锅炉的正常运行，实现良好的电力供应，满足经济社会发展的需求，实现良好的经济社会效益。
2水冷壁高温腐蚀研究在电厂运行中，大型锅炉发生水冷壁高温腐蚀是比较普遍的，这与锅炉自身结构有密切的联系。
目前在电厂中锅炉常用的结构主要有旋流燃烧和四角切圆燃烧两种方式，前者在运行中，出口位置的煤粉会发生偏离，容易在锅炉内的某些区域形成腐蚀性气体，这样就会导致锅炉水冷壁发生高温腐蚀；而采用四角切圆的燃烧方式虽然能够强化燃烧，但是也会导致煤粉在水冷壁上贴付，长时间使用就会造成腐蚀。
通过分析大量的锅炉水冷壁高温腐蚀事故发现，水冷壁的腐蚀主要出现在高温区域，尤其是在燃烧器的中心线附近和出口位置，腐蚀尤为严重。
发生高温腐蚀的位置表面为比较松软的状态，但是腐蚀内部相对更加坚硬，腐蚀后呈现为黑褐色。
对腐蚀物质进行化验后发现，其中含有大量的硫元素。
由此判断导致锅炉水冷壁高温腐蚀的原因应该与锅炉内煤炭的燃烧不彻底有关，燃烧产生的物质与锅炉水冷壁发生反应，黏附在上面。
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施
锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施锅炉水冷壁高温腐蚀和防止措施随着工业的快速发展和能源需求的增加，锅炉作为最常用的热能装置之一，在现代生产和生活中扮演着至关重要的角色。
而锅炉内部的高温水冷壁作为一种保护设备，其完好性对于锅炉的正常运行至关重要。
然而，锅炉水冷壁在长时间高温和高压环境下容易遭受腐蚀，严重影响其性能和寿命。
为了避免这种情况的发生，锅炉水冷壁需要采取一系列的防腐措施。
一、锅炉水冷壁高温腐蚀类型1. 灰渣侵蚀：锅炉燃烧产生的灰渣中含有大量腐蚀性成分，灰渣与水冷壁表面发生物理化学反应，导致水冷壁金属表面被侵蚀，进而影响其结构和性能。
2. 燃烧产物腐蚀：燃烧产物中含有大量酸性气体，例如SOx、NOx等，这些气体与水冷壁金属表面发生反应，形成酸性物质，从而引发腐蚀。
3. 燃烧沉淀腐蚀：在锅炉燃烧过程中，会产生大量沉淀物质，这些沉淀物质中含有一定的腐蚀性成分，沉淀在水冷壁上可能引发腐蚀。
二、锅炉水冷壁高温腐蚀防止措施针对锅炉水冷壁高温腐蚀问题，我们可以采取一系列的防止措施来保护水冷壁，提高其使用寿命和性能。
1. 材料选择：选择耐高温和耐腐蚀的金属材料作为水冷壁的制作材料。
常用的金属材料有SA-213T12、SA-213T22、SA-335P22等。
这些材料具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能，能够有效抵抗锅炉高温环境下的腐蚀。
2. 表面涂层：在水冷壁表面涂覆一层耐高温和耐腐蚀的涂层，如高温耐蚀涂料。
这种涂层可以有效隔离水冷壁与高温环境之间的接触，减少腐蚀的发生。
3. 清洗保护：定期对水冷壁进行清洗，将附着在水冷壁表面的灰渣和沉淀物清除干净，以减少腐蚀的可能性。
4. 碱浸保护：通过在水冷壁上进行碱浸处理，可以形成一层保护膜，阻止腐蚀性成分进一步侵蚀水冷壁。
5. 水质控制：控制锅炉的供水水质，尽量减少其中的腐蚀性成分，以减少对水冷壁的腐蚀。
6. 锅炉操作规范：合理的运行和操作锅炉，维持合适的温度和压力，以减少对水冷壁的腐蚀风险。
锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施
锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施
李孝亮’ 金铁民z ( 1.哈尔滨电力职业技术学院。 2 . 哈尔滨电力职业技术学院) 摘 要: 随着我国电力工业建设的高速发展，大容量机组越来越多，设备结构和系统更趋于复杂化，锅炉运行中出现多种事故， 其中电站锅炉 “ 四管”爆漏事故 已成为当前威胁发电设备安全、稳定运行的突出矛盾。 关键词: 锅炉 腐蚀 措施 中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 文章编号:1672- 3791(2007)01(b卜0019- 01 流向背火侧，这样就在向火侧形成一个较高 磨损， 工作条件非常恶劣， 使得炉管泄漏 的煤粉浓度区，背火侧的煤粉气流在水冷壁 附近形成比普通燃烧器更强的氧化性气氛。 成为一种必然，护管泄漏是电厂的一种多发 事故。研究和预防四管泄漏已成为保证火力 可能性就越大. 高硫煤产生的大量H 2s ， (2)采用多切圆燃烧技术。用多切圆燃烧 发电厂安全经济运行和提高经济效益的关键 SO2, so， 原 硫 仅 坏 壁 和 子 不 破 管 的Fe2 03保 技术针对双切圆四角燃烧锅炉而言，在防止 高温腐蚀的应用中效果较为明显。 一方面， 通 问题， 因此搞清四管泄漏的机理， 并提出防范 护膜， 而且还浸蚀管子表面， 致使金属管壁不 过一次风反切圆燃烧可以平衡炉膛出口烟气 措施， 减少四管泄漏发生是一个重要的课题。 断减薄，最终导致爆管事故。 (2)给水品质的影响。 给水品质对锅护高 流速，防止形成 “ 烟气走廊” ，从而防止过热 蒸汽气温偏差。 另一方面， 一次风反向偏转可 1 主要研究内容和方法 温腐蚀的影响主要体现在水冷壁的管壁温度 以减小一次风切圆直径，使一次风射流相对 本文以水冷壁为例，分析造成电站锅炉 条件上。 若给水品质控制不严， 很容易造成水 水冷壁高温腐蚀的机理，并且总结归纳了腐 冷壁管内结垢， 这样就会增加管壁的热阻， 阻 二次风气流偏离水冷壁较远，有利于改善水 蚀的主要影响因素及其防止措施。 碍热量的传递， 从而使管壁温度上升， 加速高 冷壁表面的还原性气氛。 (3)采用变异周界风技术。采用变异周界 锅炉水冷壁爆漏的原因是多方面的，本 温腐蚀的进程。 因此， 运行时应严格控制锅炉 风技术， 使向火侧的周界风截面小于背火侧的 文十要研究形成水冷壁高温腐蚀的机理、影 的给水品质。 响因素以及预防措施。 (3)煤粉细度控制不严的影响。按照入炉 周界风截面，一方面增加了炉内燃烧所需的 使煤粉燃烧充分， 减少还原性气氛的产 煤质和燃烧调整试验的结果， 煤粉的经济细度 氧量， 2 锅炉水冷壁高温腐蚀的类型及腐蚀机 一般都控制在 12%左右。但有时由于煤质的 生; 另一方面增加了水冷壁表面的含氧量，防 理 止未燃尽的可燃物冲刷水冷壁，有利于改善 变化而造成制粉系统出力不足，运行人员将 高温腐蚀的类型及腐蚀机理. 根据高温腐 煤粉调粗以满足运行的需要或由于运行人员 水冷壁表面的还原性气氛。 (4)采用贴壁风技术。贴壁风技术是从二 蚀发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉 对控制煤粉细度的重要性认识不足，使煤粉 锅炉水冷壁高温腐蚀一般可以分为以下几种 细度增加， 从而影响锅炉水冷壁的高温腐蚀。 次风箱引出一股少量的二次风，从易形成还 原性气氛的水冷壁区域喷人，使之在水冷壁 (4)配风工况。 配风不当对锅炉水冷壁高 类型: 硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐 蚀、氯化物型高温腐蚀以及由还原性气氛引 温腐蚀的影响有两方面: 一方面是送风不足， 附近形成一股气膜，阻挡煤粉气流冲刷水冷 壁， 改善腐蚀严重区域的贴壁烟气成分， 从而 起的高温腐蚀。 使炉内缺氧， 形成还原性气氛， 影响水冷壁的 同时， 相 硫酸盐型高温腐蚀. 对锅炉水冷壁高温腐 高温腐蚀: 另一方面是形成不良的炉内的空气 有效的防止水冷壁高温腐蚀的发牛。 对于炉膛烟温来说， 贴壁风是一股冷风， 因而 蚀的产物进行分析，发现含有大量的硫元素 动力场， 造成一次风或切圆偏斜， 从而使未懈 可以有效的抑制水冷壁管的腐蚀速度。 和碱金属元素， 它们通常以硫酸盐、 焦硫酸盐 尽的煤粉颗粒磨损水冷壁以及贴壁燃烧，加 (5)合理组织配风和强化炉内的混合。合 以及三硫酸铁钠等复合硫酸盐的形式存在。 速高温腐蚀的进程。 (5)还原性气氛。还原性气氛是由于煤粉 理的配风和强化炉内湍流混合的目的是避免 这种腐蚀产物的成分呈现规律性变化 ，由表 及里碱金属元素和硫元素逐渐递增。按水冷 出现局部还原性气氛。 若配风不良， 即使总的 在炉膛内缺氧燃烧形成的，其对锅炉水冷壁 过量空气系数a > l ， 也会在水冷壁附近出现 壁受热面反应相态类型分，硫酸盐型高温腐 的腐蚀影响非常大。 一方面， 它可以渗透到水 冷壁的氧化膜中， 并发生反应， 生成疏松多孔 高浓度的还原性气氛。 蚀过程主要有两种途径: 一种是有致腐气体 而 (6)控制煤粉细度。我们知道，煤粉颗粒 SO, 参与作用下的硫酸盐熔盐腐蚀， 另一种是 的FeO， FeO 是吸附腐蚀介质的理想载体， 从而加速腐蚀的进程: 另一方面， 它对腐蚀性 较粗时， 容易造成未燃颗粒冲刷水冷壁和贴壁 碱金属的焦硫酸熔盐腐蚀。 燃烧。结果造成水冷壁磨损和壁面附近形成 硫化物型高温腐蚀。 硫化物型高温腐蚀是 气体的生成起促进作用。 (6)煤粉贴壁燃烧。如果炉内空气动力场 还原性气氛，引发高温腐蚀。试验表明〔 11], 锅炉水冷壁高温腐蚀中较为常见的类型，引 不理想， 造成一次风偏斜或切圆偏斜， 很容易 起硫化物型高温腐蚀的主要原因是腐蚀区域 当 粉 煤 细度R9 8.5%一 0 13.5%时， 水冷壁 产生煤粉贴壁燃烧现象。 煤粉贴壁燃烧很容易 管外部腐蚀比R90=6%一 烟气中含有游离态硫以及烟气呈还原性。通 8%时大的多。因 造成水冷壁高温腐蚀。 贴壁燃烧使局部水冷壁 此， 控制煤粉细度在一定程度上可以预防水 过对腐蚀产物的分析，我们发现腐蚀产物主 冷壁高温腐蚀的发生。 要是铁的氧化物和硫化物。 管壁温度急剧上升， 为高温腐蚀创造了良好的 (7)控制给水品质。控制给水品质，避免 还原性气体引起的高温腐蚀。锅炉水冷壁 管壁温度条件。同时， 贴壁燃烧产生的气流直 管内结垢， 减少热阻， 从而可以防止水冷壁管 的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着极密切 接冲刷水冷壁管， 破坏水冷壁管的保护膜， 使 预防高温腐蚀的发生。 此外， 应 腐蚀产物不断脱落， 进而加速了腐蚀的进程。 壁温度过高， 的关系，c o 浓度大的地方腐蚀就大。CO 的 加强对运行人员的学习与管理， 综合协调电力 形成主要是 由于燃烧器供氧不足，不完全燃 生产， 避免机组长时间 超负荷运行， 这些措施 4 预防锅炉水冷壁高温腐蚀的措施 烧而形成的。 当燃烧区域缺氧时， 其波动范围 ( 1)采用浓淡风燃烧技术。浓淡风燃烧技 在某种程度上都可有效的防止高温腐蚀的发 较大， 达到3% ^- 25%， 当含氧量大于2%时. 生。 CO 含量不超过 3% 一5%，说明氧量较高时， 术可分为水平浓淡风燃烧技术和径向浓淡风 燃烧技术。水平浓淡风燃烧技术的原理为， 大部分CO 都被氧化成C0 2, 在一次风管道上安装煤粉浓缩器，一次风煤 3 结论 粉气流通过煤粉浓缩器时被分成浓淡两股， 水冷壁爆管是锅炉设备事故中比较常见 3 锅炉水冷壁高温腐蚀的影响因素 的故障之一，对锅炉危害比较大，还需要在 ( 1)煤质的影响。燃煤品质差是水冷壁高 这两股气流在水平 向上以一定的夹角喷人 实践中不断摸索，总结和积累经验。 温腐蚀的内因条件， 燃煤中高含量的硫元素 炉膛。浓煤粉气流流向向火侧，淡煤粉气流
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护
火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉的水冷壁是承受高温高压的重要部件，是锅炉工作稳定性和可靠性的关键。
然而，长期运行下来，锅炉水冷壁会出现高温腐蚀现象，会严重影响锅炉的工作效率。
因此，对于水冷壁的高温腐蚀及防护问题需要引起我们的关注。
一、高温腐蚀机理高温腐蚀是由气体和金属表面的相互作用产生的一种腐蚀现象。
在水冷壁内的金属表面，由于长时间受到高温的冲击和氧化气体的作用，容易形成铁氧化物块，而这些物块容易被秒速6厘米以下的碳酸氢根等离子穿透，并进一步加速了金属的腐蚀。
而此时的腐蚀不一定立刻显露出来，经过一段时间后，金属表面会产生小孔或者细小的裂缝，进一步泄漏出来的水分形成了水汽，又进一步滋生了其他腐蚀的因素，这样就进一步恶化了腐蚀现象，从而导致漏水的问题，如果时间长了，就会导致严重的事故。
二、预防高温腐蚀的方法1. 选择合适的材料。
在锅炉的设计时，应该选择合适的材料来抵抗高温、高压和氧化气体的腐蚀。
在现代锅炉中，通常采用高温合金、耐热合金、不锈钢等耐高温材料。
2. 控制水化学水质。
水化学水质是指在指定条件下所分布的各种物质含量的总和。
在火电厂锅炉中，优化水化学水质非常重要，特别是对硅含量、盐含量、氯化物含量等进行把控。
因为如果这些物质超出一定的浓度，对于水冷墙的腐蚀是非常不利的。
3. 控制燃料中硫和灰分含量。
在锅炉燃料中含有大量的硫和灰分会使得锅炉高温腐蚀更加严重，因此我们需要加强对燃料的质量控制。
4. 进行化学腐蚀抑制剂的注入。
目前，许多锅炉使用的抑制剂含多种有机酸，可与金属表面包络的氧化物等形成稳定的表面复合物，使得金属表面得到保护。
5. 加强锅炉维护管理。
锅炉的维护管理也是预防高温腐蚀非常重要的一环，对于锅炉水冷壁的清洗、检修和更换，需要严格按照规定进行。
只有加强锅炉维护，才能确保其高效、安全运行。
三、总结高温腐蚀是火电厂锅炉不可避免的问题之一，但我们可以通过选择合适的材料、控制水化学水质、控制燃料中硫和灰分含量、进行化学腐蚀抑制剂的注入、加强锅炉维护管理等方法来预防高温腐蚀的发生。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉作为目前燃煤发电厂常见的一种锅炉，其水冷壁高温腐蚀问题一直是工程技术人员面临的难题之一。
针对这一问题，需要对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因进行深入分析，并提出有效的改造措施，以保障锅炉的安全稳定运行。
一、高温腐蚀原因分析1. 微观组织和化学成分分析超临界锅炉水冷壁高温腐蚀通常是由于水冷壁材料内部微观组织和化学成分的不均匀性导致的。
通常情况下，水冷壁材料中的金属固溶体和非金属夹杂物成分不均匀，导致局部的晶粒细化或过粗，这就易于形成结构缺陷，诱发高温腐蚀。
2. 温度梯度和气流流速超临界锅炉工作条件下，水冷壁表面存在很大的温度梯度和气流流速梯度，这就容易造成水冷壁表面的非均匀受热和冷却，进而导致腐蚀的不均匀性。
3. 燃烧过程中燃料和灰渣的影响燃煤发电厂使用的煤质和燃料不同，燃烧过程中产生的灰渣成分和温度也会不同，这些都会对水冷壁的高温腐蚀造成影响。
燃料中的硫、钠等元素也会对水冷壁材料造成腐蚀作用。
二、改造措施1. 优化材料和工艺针对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题，可以通过优化水冷壁材料和工艺，提高材料的抗氧化、抗腐蚀性能，降低微观组织和化学成分的不均匀性，以增强水冷壁的耐腐蚀性能。
2. 加强监测和维护建立完善的水冷壁高温腐蚀监测体系，通过定期的检测和维护，及时发现和解决水冷壁高温腐蚀问题，确保锅炉的安全运行。
3. 改善燃料燃烧技术4. 加强尾气净化设施通过加强烟气的脱硫、脱硝等净化工艺，减少烟气中有害物质对水冷壁的腐蚀作用，以降低水冷壁的高温腐蚀风险。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀问题是一个复杂的工程问题，需要从材料、工艺、燃料和运行管理等多个方面进行综合分析和改进。
只有通过不断的技术创新和管理改进，才能有效解决水冷壁高温腐蚀问题，确保超临界锅炉的安全稳定运行。
前后墙对冲燃烧方式锅炉水冷壁高温腐蚀运行调整
前后墙对冲燃烧方式锅炉水冷壁高温腐蚀运行调整摘要：某电厂前后墙对冲燃烧锅炉水冷壁管存在大面积高温腐蚀现象，根据高温腐蚀机理，分析了产生高温腐蚀的原因，有针对性地提出了防范措施，可为解决此类问题提供参考。
关键词：对冲燃烧锅炉；旋流燃烧器；水冷壁；高温腐蚀某600MW前后墙对冲燃烧方式的超临界锅炉在大修中发现两侧墙主燃烧器区域的水冷壁发生了较为严重的高温腐蚀，在1.5年的运行时间里最大腐蚀厚度接近1mm，炉膛的前后墙水冷壁也有轻微的高温腐蚀现象。
一、对冲锅炉高温腐蚀的原因1.煤质原因对于燃烧劣质煤的锅炉，高温腐蚀还存在以下几方面的诱因：(1)劣质煤的着火温度高，燃烧相对困难，会出现燃烧不完全和火焰拖长的现象，易形成还原性气氛；(2)燃用劣质煤会增加制粉系统的负担，使制粉系统的分离效率下降，导致煤粉颗粒变粗；煤粉越粗，越不易燃尽，导致火焰拖长，进一步燃烧时由于缺氧而形成还原性气氛，影响煤粉的燃尽，未燃尽煤粉颗粒聚集在水冷壁附近，加剧高温硫腐蚀；(3)灰分越大，对管壁的磨损越大，失去保护层的管壁遭受高温硫腐蚀的可能性也大大增加。
2.水冷壁管壁温度偏高据统计，2017年1—7月，该机组平均负荷率高达79．2%左右，机组长期在高负荷下运行，高峰负荷常常超出额定负荷。
负荷的提高不仅意味着蒸汽流量增大，同时也提高了蒸汽压力，饱和温度随之上升，管壁温度相应提高；同时，锅炉燃烧器区域的热负荷始终处于较高状态，长期运行后，水冷壁遭受高温腐蚀的可能性将进一步增加。
3.设计原因（1）炉内燃烧工况的原因。
该机组燃烧器为前、后墙对冲布置，燃烧器和燃尽风喷口均布置在炉膛的前、后墙上，两侧墙上未布置任何空气补给装置，通过炉内空气动力场的优化调整，只能解决前、后墙水冷壁高温腐蚀问题，对两侧墙水冷壁高温腐蚀的影响并不大。
因此，通常情况下，对冲锅炉两侧墙的高温腐蚀相对前、后墙要严重得多。
（2）低氮燃烧改造的原因。
随着NOx排放要求的日益提高，低氮燃烧技术在现役锅炉上快速、集中、大量应用。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及改造措施超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是指在高温高压条件下，锅炉水冷壁表面发生腐蚀现象。
这种腐蚀是由多种原因引起的，主要包括以下几点：1. 烟气组分：燃烧过程中产生的烟气中含有大量的含硫化合物和氯化物，这些物质在高温下形成腐蚀性物质，如硫酸、盐酸等。
这些物质会与水冷壁表面的金属反应，造成腐蚀。
2. 燃烧温度：超临界锅炉的燃烧温度较高，一般在500-600摄氏度，甚至更高。
高温会加速金属表面的氧化过程，使金属表面生成腐蚀性氧化物。
3. 冷却水质：超临界锅炉中使用的冷却水中含有溶解性氧和二氧化碳，这些物质会与金属表面发生电化学反应，形成腐蚀性产物。
冷却水中可能还含有一定的盐类和杂质，这些物质也会加速金属腐蚀。
1. 改进燃烧系统：通过调整燃烧系统，降低燃烧温度，减少烟气中的含硫化合物和氯化物含量，可以有效降低高温腐蚀的发生。
2. 改进冷却水处理：加强冷却水的处理工艺，去除冷却水中的溶解性氧和二氧化碳，减少金属表面的氧化反应。
合理控制冷却水中的盐类和杂质含量，避免其加速金属腐蚀。
3. 选择耐蚀材料：在设计超临界锅炉水冷壁时，应选择耐蚀性能较好的材料，如不锈钢、镍基合金等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性能，可以减少高温腐蚀的发生。
4. 加强监测和维护：通过安装腐蚀监测装置，及时了解水冷壁的腐蚀情况，根据监测结果进行及时维护和处理，可以有效预防高温腐蚀的发生。
超临界锅炉水冷壁高温腐蚀是由于烟气成分、燃烧温度和冷却水质等多种因素共同作用导致的。
通过改进燃烧系统、改进冷却水处理、选择耐蚀材料和加强监测维护等措施，可以有效预防和减少高温腐蚀的发生。
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锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及预防措施
发表时间：2019-11-18T13:31:35.660Z 来源：《中国电业》2019年14期作者：侯启聪
[导读] 对大唐鲁北电厂2×330MW机组锅炉水冷壁产生高温腐蚀的原因进行分析。
摘要：对大唐鲁北电厂2×330MW机组锅炉水冷壁产生高温腐蚀的原因进行分析，认为其主要是主燃烧器区二次风和一次风配比不合理，造成风粉脱离，含粉气流贴壁冲刷，在水冷壁区域形成局部还原性气氛所致。
文章针对锅炉水冷壁高温腐蚀的原因及预防措施，进行简要的剖析研究。
关键词：锅炉；水冷壁；高温腐蚀；燃烧
鲁北电厂330MW锅炉是采用美国燃烧工程公司(CE)的引进技术设计和制造的。
锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1020t/h；机组电负荷为330MW(即TRL工况)时，锅炉的额定蒸发量为969t/h。
锅炉设计燃料为烟煤，收到基硫0.41%，校核煤种收到基硫0.6%。
1高温腐蚀的现象及原理
机组停备水冷壁防磨防爆检查发现，腐蚀严重的区域大都位于燃烧器喷出后射流的中下游。
腐蚀区域的水冷壁表面一般呈黑褐色，外层松软、内层坚硬，剥落坚硬层后，垢状物与水冷壁管结合面处层蓝色。
腐蚀区域大多水冷壁表面不清洁，有较多的灰沾污。
大唐鲁北电厂1、2号炉水冷壁发现腐蚀区域水冷壁表面有未燃尽的煤粉附着，再往里有较多的黄色硫化物。
通过收集资料汇总发现，近几年山东省相继有多台电厂锅炉发生严重的水冷壁高温腐蚀，如黄台电厂8号炉（1000t/h）、华能德州电厂1-4号炉（1000t/h）、南定电厂1、2号炉（410t/h）、潍坊电厂1、2号炉（1000t/h）、青岛电厂1、2号炉（1000t/h）等，腐蚀最严重的锅炉水冷壁最小壁厚仅1.3mm，腐蚀速度2mm/a。
上述各台锅炉发生高温腐蚀的区域基本相近，都在燃烧器出口射流中下游区域，高度在燃烧器中心线附近，且管子向火侧的正面点腐蚀速度最快。
水冷壁发生高温腐蚀后，壁厚减薄，强度降低，容易造成爆管泄漏，影响锅炉安全运行。
有腐蚀物分析基本可确定，大唐鲁北1号炉水冷壁高温腐蚀属于硫化物型高温腐蚀。
这种腐蚀主要是由煤中的黄铁矿硫造成的。
2水冷壁高温腐蚀原因分析
2.1煤种问题
煤种是造成高温腐蚀的主要原因之一。
煤中的硫和硫化物是形成腐蚀物质的基础，而煤的燃烧特性则直接影响贴壁还原性气氛的生成。
对发生高温腐蚀的锅炉所燃用煤质统计分析表明，大部分锅炉燃煤的含硫量均在1.2%以上，有些甚至高达3%。
高含硫量使煤在燃烧中产生更多的腐蚀性，加速水冷壁腐蚀。
根据山东省锅炉高温腐蚀情况普查结果，发生严重高温腐蚀的多为1000t/h以上高参数、大容量锅炉，中小型锅炉较少出现高温腐蚀。
南定电厂1、2号炉均为410t/h锅炉，但也出现严重高温腐蚀，这其中有燃烧器结构布置方面的原因，但更重要的是煤质。
2.2炉内燃烧风粉分离
这是四角切圆燃烧锅炉普遍存在的问题。
目前四角切圆燃烧锅炉普遍采用集束射流着火方式，一二次风间隔布置并以同一角度平行射向炉内。
理想的着火应是一次风喷出后不久即被动量较大的二次风所卷吸，射流轨迹变弯，形成转弯的扇形面，并卷吸周围高温烟气，形成着火区，着火后的一次风被卷入二次风射流中燃烧。
由于一次风射流混入动量大的二次风中，使火炬射流刚性加强，不易受干扰，从而在整个燃烧器区域内形成一个燃料与空气强烈混合的、稳定燃烧的旋转火炬。
但炉内实际燃烧过程并非如此。
为保证稳定燃烧，一次风出口风速通常控制比较低（20—25m/s）,而二次风速一般在40—50m/s之间，从而一二风的射流刚性相差较大。
一二次风射流喷出燃烧器后由于受到上游邻角气流的挤压作用及左右两侧不同补气条件的影响，使气流向背火侧水冷壁偏转，此时刚性较弱的一次风射流比二次风偏转更大角度，从而使一二次风分离。
一二次风的刚性相差越大，这种分离现象越明显。
由于部分一次风射流偏离二次风，煤粉在缺氧状态下燃烧，在射流中下游水冷壁附近形成还原性气氛，这是引发高温腐蚀的一个重要原因。
2.3运行调整方面
2.3.1配风状况差
锅炉二次风门普遍采用气动执行机构控制，由于种种原因风门控制大都较乱，加上锅炉一二次风配比不合理，炉内配风状况很差。
这也是造成一二次风混合不完全，煤粉着火和燃尽差，煤粉贴壁燃烧的原因之一。
2.3.2燃烧配风状况差
部分锅炉设备由于辅机设备问题，造成满负荷工况供风不足。
如潍坊电厂1、2号炉由于排烟温度低，空预器积灰严重，阻力增大，造成送、引风机出力不足，满负荷运行时炉膛出口氧量不足1%（设计值为4%），远远不能满足锅炉正常燃烧要求。
由于总风量不足，使燃烧器区域的缺氧燃烧状况更加严重，对预防高温腐蚀非常不利。
通过以上分析，认为鲁北1号炉高温腐蚀的主要原因是:锅炉长期高负荷、大煤量运行工况下，主燃烧器区二次风和一次风配比不合理，一次风粉射流在炉内上升过程中，受到刚性较强的二次风射流的挤压和下游二次风射流的牵引，造成风粉脱离，含粉气流贴壁冲刷，在水冷壁区域形成局部还原性气氛。
而给煤量大大偏离设计值造成的入炉煤粉浓度加大，以及含硫量的增高加剧了腐蚀的速度。
3预防高温腐蚀的措施方法
造成高温腐蚀的主要原因是煤质、设备、运行三个方面。
从目前情况看，要改变煤种非常困难，依靠燃烧调整来预防高温腐蚀也有一定难度且效果不理想，因此，只有通过设备改造来预防高温腐蚀才是最根本有效的方法。
3.1侧边风技术
所谓侧边风就是在高温腐蚀区域的上游水冷壁或在高温腐蚀区域水冷壁上安装喷口，向炉膛内通入空气。
采用侧边风的主要目的是改变水冷壁高温腐蚀区域的还原性气氛，增加局部含氧量。
一般情况下以二次风作为侧边风的风源。
根据侧边风结构及布置方式又分为贴壁型和射流型2种。
贴壁型侧边风一般采用在水冷壁鳍片上开孔的方式，开孔位置在高温腐蚀区域内，依据腐蚀面积大小决定开孔数目的多少。
二次风有小孔进入炉膛后，受炉内烟气运动影响，很快偏转附着于水冷壁管上，在高温腐蚀区域水冷壁表面形成一层空气保护膜。
贴
壁型侧边风的优点是结构简单，不用改动水冷壁管。
射流型侧边风是在高温腐蚀区域上游位置安装侧边风喷口。
喷口的大小形式，射流速度及射流的出口角度等决定了射流的刚性及炉内烟气的混合程度。
当射流刚性较强时，其初始流动阶段保持原有方向，与上游高温烟气相遇产生强烈混合扰动，使烟气中的还原性气体氧化，同时有助于煤粉颗粒的燃烧。
随后由于炉内烟气运动的影响，混合气体（烟气与侧边风）的下游偏向水冷壁，但此时已呈弱氧化性或中性状态，不会造成水冷壁高温腐蚀。
射流刚性较弱时，在其下游区域形成1层覆盖水冷壁表面的空气膜，防止高温腐蚀的产生。
3.2水冷壁喷涂
实践证明，水冷壁喷涂效果良好。
它是在高温腐蚀区域水冷壁表面喷涂一层防腐材料，该材料同时具有防止高温腐蚀、防止结焦积灰等功效。
由于涂料层厚度很薄，对水冷壁传热没有影响。
4结论
水冷壁高温腐蚀对电厂锅炉安全经济运行有较大影响，造成高温腐蚀的原因是多方面的，通过设备改造来预防高温腐蚀是最有效的途径。
实践证明，侧边风技术和水冷壁喷涂技术对预防高温腐蚀有较好的效果。
参考文献：
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[2]刘志超.1000t/h锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析［J］.山东电力技术，1996.。